RU2362123C2 - Flow rate metre - Google Patents
Flow rate metre Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362123C2 RU2362123C2 RU2007125440/28A RU2007125440A RU2362123C2 RU 2362123 C2 RU2362123 C2 RU 2362123C2 RU 2007125440/28 A RU2007125440/28 A RU 2007125440/28A RU 2007125440 A RU2007125440 A RU 2007125440A RU 2362123 C2 RU2362123 C2 RU 2362123C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- cavity
- submembrane
- positive buoyancy
- density
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения расхода с повышенной точностью при одновременном измерении плотности и определении состава (соотношения компонентов в смеси) перекачиваемой двухкомпонентной жидкости, например ракетного или авиационного топлива, нефтепродуктов, смеси воды и нефти в условиях больших перепадов температур, например при изменениях высоты полета, при периодическом чередовании освещенной (солнечной) и теневой стороны с резкими перепадами температур, в различных климатических условиях.The invention relates to measuring equipment and is intended to measure flow with increased accuracy while measuring density and determining the composition (ratio of components in the mixture) of the pumped two-component liquid, for example rocket or aviation fuel, oil products, a mixture of water and oil in conditions of large temperature extremes, for example changes in flight altitude, with periodic alternation of the illuminated (sunny) and shadow sides with sharp changes in temperature, in various climatic conditions ovia.
Известен расходомер, содержащий корпус, состоящий из двух частей и включающий подводящее и направляющее сопла, приемное отверстие, выполненное в перегородке корпуса, упругий чувствительный элемент, например мембрану, выходной патрубок и преобразователь перемещения упругого чувствительного элемента в выходной сигнал, причем полость между соплами сообщена с подмембранной полостью корпуса (А.с. СССР № 533824, МПК G01F 1/34, 30.10.1976).A known flow meter comprising a housing consisting of two parts and including a supply and a guide nozzle, a receiving hole made in the partition of the housing, an elastic sensitive element, such as a membrane, an outlet pipe and a transducer for moving the elastic sensitive element into an output signal, the cavity between the nozzles communicating with submembrane cavity of the body (AS USSR No. 533824, IPC G01F 1/34, 10.30.1976).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является расходомер, содержащий корпус, состоящий из двух частей и включающий подводящее и направляющее сопла, приемное отверстие, выполненное в перегородке корпуса, упругий чувствительный элемент, например мембрану, выходной патрубок и преобразователь перемещения упругого чувствительного элемента в выходной сигнал, причем полость между соплами сообщена с подмембранной полостью корпуса. В него дополнительно введено тело с положительной плавучестью, жестко закрепленное на чувствительном элементе (а.с. СССР № 1174754, МПК G01F 1/34, 23.08.1985 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is a flow meter containing a housing consisting of two parts and including a supply and a directing nozzle, a receiving hole made in the baffle of the housing, an elastic sensitive element, for example a membrane, an outlet pipe and an elastic sensitive displacement transducer element into the output signal, and the cavity between the nozzles communicated with the submembrane cavity of the housing. An additional body with positive buoyancy, rigidly fixed to the sensitive element (AS USSR No. 1174754, IPC G01F 1/34, 08.23.1985) was additionally introduced into it.
Недостатком приведенных расходомеров является погрешность, вызываемая зависимостью выходного сигнала, снимаемого с преобразователя перемещения мембраны, от плотности измеряемой среды, невозможность определить плотность измеряемой жидкости, а в двухкомпонентной жидкости (например, нефти и воды) соотношение между компонентами смеси может изменяться со временем, что в свою очередь приводит к изменению плотности жидкости.The disadvantage of these flowmeters is the error caused by the dependence of the output signal taken from the membrane displacement transducer on the density of the medium being measured, the inability to determine the density of the measured liquid, and in a two-component liquid (for example, oil and water), the ratio between the components of the mixture can change over time, which in turn leads to a change in the density of the liquid.
Задачей изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей расходомера, заключающееся в дополнительном определении плотности жидкости, а также соотношения между компонентами в двухкомпонентной смеси.The objective of the invention is to increase the accuracy of measurement and expand the functionality of the flowmeter, which consists in additionally determining the density of the liquid, as well as the ratio between the components in a two-component mixture.
Поставленная задача достигается тем, что в расходомере, содержащем корпус, состоящий из двух частей и включающий подводящее сопло и сопло, направляющее струю измеряемой среды в приемное отверстие, выполненное в корпусе, мембрану с телом положительной плавучести, разделяющую заполненную измеряемой средой камеру корпуса на две полости - надмембранную и подмембранную, сообщающуюся с полостью между соплами, выходной патрубок и дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещения упругого чувствительного элемента в выходной сигнал, в отличие от прототипа в корпусе расходомера выполнена дополнительная камера, разделенная второй мембраной с телом положительной плавучести на две полости - надмембранную и подмембранную, заполненные тестовой средой - водой, спиртом, эфиром или другой тестовой жидкостью с известной плотностью, камеры корпуса разделены перегородкой и мембраной, подмембранная полость дополнительной камеры соединена каналом, содержащим мембрану, с полостью между соплами, в каналы, соединяющие подмембранные полости камер корпуса и полость между соплами, введены два герметизирующих элемента, при этом каналы объединены с двумя дифференциально-трансформаторными преобразователями перемещений мембран камер с подвижными сердечниками, преобразователи связаны с аналогово-цифровой системой, которая соединена с однокристальным микроконтроллером.The problem is achieved in that in a flowmeter containing a body consisting of two parts and including a supply nozzle and a nozzle directing the jet of the medium to be measured into a receiving hole made in the body, a membrane with a positive buoyancy body separating the body chamber filled with the medium to be measured into two cavities - a submembrane and submembrane communicating with the cavity between the nozzles, the outlet pipe and the differential transformer transducer displacement of the elastic sensing element in the output signal al, unlike the prototype, an additional chamber is made in the flowmeter body, divided by a second membrane with a body of positive buoyancy into two cavities - a membrane and a submembrane, filled with a test medium - water, alcohol, ether or another test liquid with a known density, the chamber chambers are separated by a partition and membrane, the submembrane cavity of the additional chamber is connected by a channel containing the membrane with the cavity between the nozzles, into the channels connecting the submembrane cavities of the housing chambers and the cavity between the nozzles and, two sealing elements are introduced, while the channels are combined with two differential transformer transducers of displacements of the membranes of cameras with moving cores, the transducers are connected to an analog-to-digital system, which is connected to a single-chip microcontroller.
Кроме того, в качестве сердечников дифференциально-трансформаторных преобразователей перемещения использовано магнитопроводящее твердое тело или несмачиваемая магнитная жидкость, помещенная в соединительные каналы.In addition, a magnetically conductive solid body or non-wettable magnetic fluid placed in the connecting channels is used as the cores of the differential transformer displacement transducers.
Кроме того, герметизирующие элементы выполнены в виде поршней, жестко закрепленных на телах положительной плавучести.In addition, the sealing elements are made in the form of pistons rigidly fixed to bodies of positive buoyancy.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена принципиальная схема расходомера, на фиг.2 - силы, действующие на тело положительной плавучести, поясняющие принцип действия расходомера, на фиг.3 представлены графики зависимости показаний расхода от плотности для разработанной конструкции и для ее прототипа, а на фиг.4 поясняет зависимость процентного состава двухкомпонентной жидкости от плотности этой жидкости.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a schematic diagram of a flow meter, figure 2 - the forces acting on the body of positive buoyancy, explaining the principle of operation of the flow meter, figure 3 presents graphs of the dependence of the readings of the flow on the density for the developed structure and for its prototype, and Fig. 4 illustrates the dependence of the percentage composition of a two-component fluid on the density of this fluid.
Конструкция предлагаемого устройства содержит корпус 1, подводящее сопло 2, соосно с которым с зазором установлено направляющее сопло 3. Подводящее сопло 2 образует полость 4, при этом направляющее сопло установлено с зазором против отверстия 5, выполненного в верхней части 6 корпуса 1. Внутренний объем корпуса 1 разделен перегородкой 7 и мембраной 8 на две камеры 9 и 10, которые, в свою очередь, разделены мембранами 11, 12 на две части, образующие надмембранные полости 13 и 14 и подмембранные полости 15 и 16 соответственно. Полости 15 и 16 соединены каналами 17, 18, 19 и 20 с полостью 4.The design of the device of the invention comprises a housing 1, a supply nozzle 2, a guide nozzle 3 installed coaxially with a gap. A supply nozzle 2 forms a cavity 4, while a guide nozzle is installed with a gap against a hole 5 made in the upper part 6 of the housing 1. The internal volume of the housing 1 is divided by a partition 7 and a membrane 8 into two chambers 9 and 10, which, in turn, are divided by
На выходе соединительного канала 18 перед полостью 16 стоит мембрана 21. На мембранах 11 и 12 закреплены тела с положительной плавучестью 22 и 23 соответственно. Надмембранная полость 14 и подмембранная полость 16 камеры 10 заполнены тестовой жидкостью с известной плотностью, например водой или тестовой нефтью. На каналах 19 и 20 расположены два дифференциально-трансформаторных датчика перемещения (ДТП) 24 и 25, подвижные сердечники (26 и 27) которых помещены в каналы 19 и 20. В качестве сердечников может использоваться несмачиваемая намагниченная жидкость. В каналах 19 и 20 также помещены герметизирующие элементы 28 и 29, например поршни, расположенные в каналах 19 и 20 соответственно со штоком, жестко закрепленным на теле с положительной плавучестью 22 или 23 соответственно. Выход жидкости осуществляется через выходной патрубок 30, расположенный в корпусе 1. Дифференциально-трансформаторные датчики перемещения 24 и 25 соединены с аналогово-цифровой системой 31, например БИС К572ПВ4, которая соединена с однокристальным микроконтроллером 32, например К1816BE51.At the outlet of the connecting channel 18, a membrane 21 is in front of the cavity 16. Bodies with
Расходомер работает следующим образом. Сформированная подводящим соплом 2 струя измеряемой среды направляется через направляющее сопло 3 в отверстие 5, заполняет внутреннюю полость 13 жидкостью, воздействует на нее и вытекает через патрубок 30 в корпусе 1 расходомера. При этом полость 13 воспринимает и статическое давление, и скоростное давление струи, пропорциональное квадрату расхода среды и ее плотности.The flow meter operates as follows. Formed by the supply nozzle 2, the jet of the measured medium is directed through the guide nozzle 3 into the hole 5, fills the
где РСТ - гидростатическое давление;where R ST - hydrostatic pressure;
РД - гидродинамическое давление;R D - hydrodynamic pressure;
Р13 - давление в полости 13.P 13 - pressure in the
где ρи - плотность измеряемой жидкости;where ρ and is the density of the measured fluid;
Q - объемный расход;Q is the volumetric flow rate;
υ - скорость потока в направляющем сопле 3;υ is the flow rate in the guide nozzle 3;
S3 - площадь отверстия направляющего сопла 3.S 3 - the area of the holes of the guide nozzle 3.
Вследствие того что струя, вытекающая из сопла 2, сохраняя вначале цилиндрическую форму, становится конусообразной до попадания в отверстие направляющего сопла 3, в полости 4 создается низкое давление, так как поток между выходами и входами сопел 2 и 3 имеет в этой области большую кинетическую энергию и, следовательно, малую потенциальную энергию.Due to the fact that the jet flowing out of the nozzle 2, initially retaining its cylindrical shape, becomes conical before it enters the hole of the guide nozzle 3, low pressure is created in the cavity 4, since the flow between the outlets and inlets of the nozzles 2 and 3 has a large kinetic energy in this region and therefore low potential energy.
где Р4 - давление в полости 4;where P 4 is the pressure in the cavity 4;
К4 - коэффициент восприятия давления полостью 4.To 4 - the coefficient of pressure perception cavity 4.
Благодаря этому давление, поступающее из полости 4 по соединительным каналам 17 и 18 в полости 15 и 16, несколько ниже статического давления. Мембрана 21 расположена на выходе соединительного канала 18 перед полостью 16, обеспечивая равенство давлений в полостях 4 и 16, а также герметизацию полости 16 от полости 4, предотвращая смешивание измеряемой и тестовой жидкости. Мембрана 8 передает давление из полости 13 в полость 14, которая заполнена тестовой средой.Due to this, the pressure coming from the cavity 4 through the connecting channels 17 and 18 in the
Таким образом, мембраны 11 и 12 с телами положительной плавучести 22 и 23 находятся под действием силы, обусловленной разностью давлений в надмембранной и подмембранной полостях, и выталкивающей силы (силы Архимеда), пропорциональной плотности жидкости и объему тела с положительной плавучестью 22 или 23 соответственно. Под действием этих сил мембрана 11 с закрепленным на ней телом с положительной плавучестью 22, расположенная в камере 9, заполненной измеряемой средой, смещается вверх или вниз.Thus,
где Р11 - давление, воспринимаемое мембраной 11, расположенной в полости 9;where P 11 is the pressure perceived by the
P12 - давление, воспринимаемое мембраной 12, расположенной в полости 10;P 12 is the pressure perceived by the membrane 12 located in the cavity 10;
P4 - давление в полости 4;P 4 - pressure in the cavity 4;
PA1 - давление силы Архимеда, воспринимаемое мембраной 11 камеры 9;P A1 is the pressure of the Archimedes force, perceived by the
PA2 - давление силы Архимеда, воспринимаемое мембраной 12 камеры 10; PG - давление силы тяжести на мембраны 11 и 12.P A2 is the pressure of the Archimedes force, perceived by the membrane 12 of the chamber 10; P G - gravity pressure on the
где V - объем тел с положительной плавучестью 22 и 23;where V is the volume of bodies with
S11 и S12 - площадь мембран 11 и 12;S 11 and S 12 - the area of the
ρт - плотность тестовой среды в камере 10;ρ t is the density of the test medium in the chamber 10;
ρп - плотность тел с положительной плавучестью 22 и 23.ρ p - the density of bodies with
Как видно из приведенных выше формул (5) и (6), если давление, вызываемое силой Архимеда, действующее на тело положительной плавучести 22, превышает гидродинамическое давление и давление, вызываемое силой тяжести, действующей на тело положительной плавучести 22, то мембрана 11 смещается вверх, если же давление, вызываемое силой Архимеда, действующей на тело положительной плавучести 22, меньше суммы гидродинамического давления и давления, обусловленного силой тяжести, то мембрана смещается вниз. Аналогично и для мембраны 12 с закрепленным на ней телом положительной плавучести, расположенной в камере 10, заполненной тестовой средой. Поскольку давления над- и подмембранных 13, 15 камеры 9, такие же как и над- и подмембранных полостях 14, 16 камеры 10, заполненной тестовой жидкостью, а следовательно, и положения самих мембран не совпадают из-за того, что поскольку камеры 9 и 10 заполнены жидкостями с разной плотностью (измеряемая среда с переменной неизвестной плотностью и тестовая среда с заранее известной плотностью), а следовательно, различными силами Архимеда (PA1 и РA2), действующими на тела с положительной плавучестью 22 и 23.As can be seen from the above formulas (5) and (6), if the pressure caused by the Archimedes force acting on the body of
С учетом (5 и 6) уравнение равновесия для тел с положительной плавучестью 22 и 23 будут иметь вид:Taking into account (5 and 6), the equilibrium equation for bodies with
где F11 - сила упругости мембраны 11;where F 11 is the elastic force of the
FA22 - сила Архимеда, действующая на тело положительной плавучести 22;F A22 - Archimedes force acting on a body of
F13 - сила гидродинамического давления жидкости;F 13 - the force of the hydrodynamic pressure of the liquid;
F4 - сила давления жидкости в полости 15 (соответствующего давлению в полости 4) на мембрану 22;F 4 - the pressure force of the fluid in the cavity 15 (corresponding to the pressure in the cavity 4) on the
FG22 - сила тяжести тела положительной плавучести 22.F G22 - body gravity of
Для камеры 10 уравнение примет следующий вид:For camera 10, the equation takes the following form:
где F12 - сила упругости мембраны 12;where F 12 is the elastic force of the membrane 12;
FA23 - сила Архимеда, действующая на тело положительной плавучести 23;F A23 - Archimedes force acting on a body of positive buoyancy 23;
F14 - сила гидродинамического давления жидкости;F 14 - the force of the hydrodynamic pressure of the liquid;
F4 - сила давления жидкости в полоти 15 (соответствующего давлению в полости 4) на мембрану 22;F 4 - the pressure force of the fluid in the web 15 (corresponding to the pressure in the cavity 4) on the
FG23 - сила тяжести тела положительной плавучести 23.F G23 - body gravity of positive buoyancy 23.
Действие сил на мембраны 11, 12 с закрепленными на них телами положительной плавучести 22, 23 показано на фиг.2. Поскольку мембраны 11 и 12 абсолютно идентичны, то силы тяжести, действующие на них, будут равны, т.е. FG23=FG22. Так как давления в надмембранных камерах 13 и 14 равны и также равны площади мембран 11 и 12, то и силы гидродинамического давления жидкости в надмембранных на мембраны 11 и 12 будут равны, т.е. F14=F15. Из этого можно заключить, что в уравнениях (10) и (11) будут различны только силы Архимеда, действующие на тела положительной плавучести 22 и 23 (FA22 и FА23), которые будут зависеть от плотности жидкости, в которую погружены тела положительной плавучести (измеряемая жидкость в камере 9, и тестовая в камере 10).The action of forces on the
где FA23 - сила Архимеда, действующая на тело положительной плавучести 22/23;where F A23 is the force of Archimedes acting on the body of
ρи/т - плотность измеряемой среды/ тестовой жидкости;ρ and / t - density of the measured medium / test fluid;
V22/23 - объем тела с положительной плавучестью 22/23.V 22/23 - body volume with
Силу тяжести тел с положительной плавучестью 22, 23 определим по следующей формуле:The gravity of bodies with
где FG22/FG22 - сила тяжести, действующая на тело положительной плавучести 22/23.where F G22 / F G22 is the force of gravity acting on the body of
Силы упругости мембран 11 и 12 (F11/F12) будут зависеть от жесткости мембран и смещения мембран:The elastic forces of the
где F11/12 - сила упругости мембраны 11/12;where F 11/12 is the elastic force of the
С - жесткость мембран 11 и 12, а поскольку мембраны 11 и 12 идентичны, то и жесткость для мембран 11 и 12 будет равна;C is the rigidity of the
Х11/12 - смещение мембраны 11/12.X 11/12 - displacement of the
Учитывая формулу (3), силу гидродинамического давления жидкости (F13) и силу давления жидкости в полости 15 (соответствующего давлению в полости 4) на мембрану 22 (F4), можно представить в следующем виде:Given the formula (3), the force of the hydrodynamic pressure of the fluid (F 13 ) and the force of the fluid pressure in the cavity 15 (corresponding to the pressure in the cavity 4) on the membrane 22 (F 4 ), can be represented in the following form:
где S11 - площадь мембран 11, 12;where S 11 is the area of the
P4 - давление в полости 4;P 4 - pressure in the cavity 4;
P13 - давление в полости 13;P 13 - pressure in the
Q - объем измеряемой жидкости;Q is the volume of the measured fluid;
S3 - площадь отверстия направляющего сопла 3.S 3 - the area of the holes of the guide nozzle 3.
В соответствии с вышеприведенным формулы (10) и (11) можно представить в следующем виде:In accordance with the above, formulas (10) and (11) can be represented as follows:
где Х11/12 - смещение мембраны 11/12;where X 11/12 is the displacement of the
P4 - давление в полости 4;P 4 - pressure in the cavity 4;
V22 - объем тел с положительной плавучести 22 и 23.V 22 is the volume of bodies with
Из (17) следует, что разность смещения мембран 11 и 12 зависит от разности плотности измеряемой жидкости и тестовой среды.From (17) it follows that the difference in the displacement of the
Поскольку плотность тестовой жидкости (ρт) и объем тел с положительной плавучести 22 и 23 (V22) известны, то, измерив разность смешения мембран, можно определить плотность измеряемой жидкости. Герметизирующие элементы 28 и 29 служат для передачи смещения мембран 11 и 12 в каналы 19 и 20, а также изоляции этих каналов от подмембранных полостей 15 и 16. Герметизирующими элементами 28 и 29 могут быть поршни, расположенные в каналах 19 и 20, со штоком, жестко закрепленным на теле с положительной плавучестью 22 или 23 соответственно. Следовательно, смещение мембраны 11 передается по каналу 19 подвижному сердечнику 26 дифференциально-трансформаторного преобразователя 24 камеры 9. Мембрана 12, расположенная в заполненной тестовой средой камере 10 с теми же давлениями, что и камера 9, смещает сердечник 27 дифференциально-трансформаторного преобразователя 25 камеры 10. Смещение сердечника 27 измеряются дифференциально-трансформаторными преобразователями 25, которые выдают сигналы, функционально связанные с величиной расхода и плотностью жидкости в камере.Since the density of the test fluid (ρ t ) and the volume of bodies with
где U24 и U25 - напряжения, снимаемые с дифференциально-трансформаторных преобразователей 24 и 25 соответственно;where U 24 and U 25 are the voltages taken from the
X11X12 - смещения мембран 11, 12;X 11 X 12 - displacement of the
K24=K25 - коэффициенты преобразования для дифференциально-трансформаторных преобразователей 24 и 25 соответственно.K 24 = K 25 - conversion factors for
Поскольку камера 10 заполнена тестовой средой, плотность которой известна, то сигнал дифференциально-трансформаторного преобразователя 25 камеры 10 пропорционален расходу без погрешности, вызванной неизвестной плотности измеряемой среды, а разность между значениями сигналов дифференциально-трансформаторных преобразователей 24 и 25 будет пропорционален плотности измеряемой среды.Since the chamber 10 is filled with a test medium whose density is known, the signal of the
Как следует из формул (19) и (20), а также равенства коэффициентов преобразования (K24=K25) для дифференциально-трансформаторного преобразователя 24 и 25, формулу 21 можно представить в следующем виде:As follows from formulas (19) and (20), as well as the equality of the conversion coefficients (K 24 = K 25 ) for the
где FA22/FA23 - сила Архимеда, действующая на тела с положительной плавучестью 22/23.where F A22 / F A23 - Archimedes force acting on bodies with
Используя формуле (12), получаем:Using the formula (12), we obtain:
Аналогово-цифровая система 31 преобразует аналоговый сигналы с дифференциально-трансформаторных преобразователей 24 и 25 в параллельный цифровой код, который идет на однокристальный микроконтроллер 32, где в соответствии со значением этих сигналов и плотности нефти данной скважины вычисляется расход (26) и плотность (24) измеряемой жидкости, а также процент содержания в ней нефтесодержащей жидкости (25).The analog-digital system 31 converts the analog signals from the
Плотность измеряемой жидкости находим по следующей формуле:The density of the measured fluid is found by the following formula:
Зная плотность, можно определить состав жидкости:Knowing the density, you can determine the composition of the liquid:
где µ1 и µ2 - процентный состав для воды и нефти жидкости соответственно;where µ 1 and µ 2 are the percentage composition for water and oil liquids, respectively;
ρн=Const - плотность нефтесодержащей жидкости для данной скважины, хранящаяся в ППЗУ микроконтроллера.ρ n = Const is the density of the oil-containing fluid for this well, stored in the ROM of the microcontroller.
где gV/S11=Const и ρп=Const; ρп - плотность тела положительной плавучести;where gV / S 11 = Const and ρ n = Const; ρ p - body density of positive buoyancy;
ρи - плотность измеряемой жидкости, определяемая по (24);ρ and is the density of the measured fluid, determined by (24);
K24 - коэффициент преобразования для дифференциально-трансформаторного преобразователя 24, хранится в ППЗУ микроконтроллера;K 24 - conversion coefficient for the differential transformer Converter 24, is stored in the ROM of the microcontroller;
U24 - напряжение, снимаемое с дифференциально-трансформаторного преобразователя 24, поступает на МК с АЦС.U 24 - the voltage taken from the differential transformer Converter 24, is supplied to the MC with the ADC.
Как видно из формулы (26), погрешность измерения расхода, вызываемая переменной плотностью, в отличие от прототипа, учитывается, что значительно повышает точность измерения. На графике, приведенном на фиг.3, смоделированы показания расходомера и его прототипа в зависимости от плотности измеряемой жидкости. Как видно из графика, разработанный расходомер имеет незначительную погрешность, вызываемую тем, что давление в полости 4 чуть меньше гидростатического, в то время как прототип помимо этой погрешности имеет более значительное отклонение от реального значения, вызванное зависимостью гидродинамического давления, которое измеряется для получения значения расхода, от плотности измеряемой жидкости (РД=ρиQ2/2S3 2). На графике, представленном на фиг.4, показана зависимость процентного состава (µ1 и µ2) двухкомпонентной жидкости на воды и нефтесодержащей жидкости от плотности данной жидкости измеряемой разработанным устройством. Например, при плотности измеряемой жидкости ρи=850 кг/м3, для нефти с плотностью ρн=800 кг/м3, процентный состав жидкости будет следующий: µ1=25% - процентный состав воды, µ2=75% - процент нефти в данной двухкомпонентной жидкости.As can be seen from formula (26), the error in measuring the flow rate caused by the variable density, in contrast to the prototype, is taken into account, which significantly increases the accuracy of the measurement. On the graph shown in figure 3, simulated the readings of the flow meter and its prototype depending on the density of the measured fluid. As can be seen from the graph, the developed flowmeter has a slight error caused by the fact that the pressure in the cavity 4 is slightly less than hydrostatic, while the prototype, in addition to this error, has a more significant deviation from the real value, caused by the dependence of the hydrodynamic pressure, which is measured to obtain the flow value , from the density of the measured liquid (P D = ρ and Q 2 / 2S 3 2 ). The graph presented in figure 4 shows the dependence of the percentage composition (µ 1 and µ 2 ) of a two-component liquid in water and an oil-containing liquid on the density of this liquid measured by the developed device. For example, with the density of the measured liquid ρ and = 850 kg / m 3 , for oil with the density ρ n = 800 kg / m 3 , the percentage composition of the liquid will be as follows: μ 1 = 25% - the percentage composition of water, μ 2 = 75% - percentage of oil in a given bicomponent fluid.
Таким образом, расходомер повышает точность измерения расхода за счет компенсации погрешности, вызываемой переменной плотностью измеряемой среды, и позволяет дополнительно определять состав жидкости по ее плотности.Thus, the flow meter improves the accuracy of flow measurement by compensating for the error caused by the variable density of the medium being measured, and allows you to further determine the composition of the liquid by its density.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125440/28A RU2362123C2 (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Flow rate metre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125440/28A RU2362123C2 (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Flow rate metre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007125440A RU2007125440A (en) | 2009-01-10 |
RU2362123C2 true RU2362123C2 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=40373996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007125440/28A RU2362123C2 (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Flow rate metre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2362123C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502957C2 (en) * | 2011-12-16 | 2013-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительная Компания "Витязь" | Level-flow meter for liquid in tank |
RU194999U1 (en) * | 2019-11-06 | 2020-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Flow meter for low pressure pipelines |
-
2007
- 2007-07-05 RU RU2007125440/28A patent/RU2362123C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502957C2 (en) * | 2011-12-16 | 2013-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительная Компания "Витязь" | Level-flow meter for liquid in tank |
RU194999U1 (en) * | 2019-11-06 | 2020-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Flow meter for low pressure pipelines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007125440A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1134174A (en) | Two-phase flowmeter | |
CN107976223B (en) | A kind of high-precision leakage amount detector | |
CA2833329C (en) | Nuclear magnetic flow meter and method for operation of nuclear magnetic flow meters | |
US7392710B1 (en) | Flow meter probe with force sensors | |
CA2924851A1 (en) | Multiphase flow meter | |
EP0628156A1 (en) | Flow measurement system | |
RU2362123C2 (en) | Flow rate metre | |
Ahrens et al. | A micro flow sensor from a polymer for gases and liquids | |
JPH07260531A (en) | Fluid sensor | |
CN106197623A (en) | A kind of positive displacement high-pressure flowmeter based on weight method demarcates hydraulic system and experimental technique | |
RU2364842C1 (en) | Method for calibration of gas flow metre and device for its realisation | |
Adamski et al. | Inkjet 3d printed venturi microflowmeter | |
RU2521721C1 (en) | Measuring method of component-by-component flow rate of gas-liquid mixture | |
EP0837303A1 (en) | A flow meter based on using Coriolis forces | |
SU1174754A2 (en) | Flowmeter | |
RU2772068C1 (en) | Method for mass flow measurement | |
RU2244855C1 (en) | Method of and stand for determining cavitation characteristics of pumps | |
RU2130589C1 (en) | Flow meter | |
CN110132365B (en) | Impulse pressure difference nozzle, oil-gas-water three-phase flow metering device and metering method | |
Radhakrishnan et al. | Scalable microbeam flowsensors with electronic readout | |
RU2258806C2 (en) | Manometric flow meter | |
RU2695269C1 (en) | Method of measuring mass flow rate of substance and device for its implementation | |
SU626426A1 (en) | Device for measuring liquid flow density | |
RU2247330C2 (en) | Flow rate converter | |
SU922639A1 (en) | Device for measuring flow speed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090706 |